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Nov 06, 2023

Mapeamento revela: lagoas de castores com mais sedimentos armazenam mais nitrogênio

Os pesquisadores mediram o tamanho, a forma e a profundidade e analisaram o solo e a água

Os pesquisadores mediram o tamanho, a forma e a profundidade e analisaram a química do solo e da água de um sistema de lagoas de castores nas montanhas Bear River, ao norte de Salt Lake City.

Crédito: Desneiges Murray

Os tanques dos castores contêm nitrogênio, um nutriente essencial que pode se tornar um poluente quando presente em excesso. Os administradores de terras precisam saber se os viveiros de castores estão armazenando ou liberando nitrogênio, mas os testes químicos podem ser caros. Um novo estudo mostra como um simples mapeamento da profundidade e dos sedimentos de um viveiro de castores pode dizer aos gerentes se é uma fonte ou um sumidouro de nitrogênio.

O estudo foi publicado no Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, que publica pesquisas sobre as interações entre processos biológicos, geológicos e químicos nos ecossistemas da Terra.

O nitrogênio é usado em fertilizantes sintéticos e é encontrado naturalmente no estrume, de modo que o pastoreio e a agricultura adicionaram poluição de nitrogênio aos rios no oeste dos EUA, causando eutrofização a jusante. Estudos anteriores descobriram que o nitrogênio pode ser maior ou menor a jusante das lagoas dos castores. Mas poucos estudos examinaram de perto o que acontece com o nitrogênio dentro de um viveiro de castores, deixando em aberto a questão de saber se os viveiros de castores tendem a ser bons ou ruins para a poluição por nitrogênio e se os castores devem ser reintroduzidos no ecossistema.

“Depende do rio, mas para locais como o que estudamos, a reintrodução de castores pode ser uma decisão sábia”, disse Desneiges Murray, biogeoquímico que liderou o estudo enquanto estava na Universidade Estadual de Utah. (Ela agora está na Universidade de New Hampshire.) "Esses ecossistemas evoluíram com os castores em primeiro lugar. Portanto, os efeitos combinados de menos erosão, melhor resistência a incêndios florestais, mais armazenamento de água durante as secas e agora o benefício de longo armazenamento de nitrogênio a longo prazo - há muitas razões pelas quais os humanos devem facilitar a recolonização dos castores em seus habitats naturais."

O complexo de castores de Murray nas montanhas Bear River, visto de cima em uma colagem de imagens, com riachos fluindo do topo. A lagoa reteve cerca de 15% do escoamento de nitrogênio que fluiu com o córrego na zona represada de baixo oxigênio.

Crédito: Desneiges Murray

Durante os anos de 1600 a 1800, entre 25 a 160 milhões de castores foram caçados até quase a extinção nos Estados Unidos contíguos. No final da década de 1980, eles haviam se recuperado entre 6 e 12 milhões de castores; hoje, esforços para reintroduzir castores estão ocorrendo nos Estados Unidos, com sucesso e popularidade variados.

O novo estudo mapeia zonas dentro de um sistema de lagoas de castores, chamado de complexo, aninhado nas montanhas Bear River, ao norte de Salt Lake City. Murray e seus co-autores definiram cinco zonas com base no fluxo de água, profundidade da lagoa, espessura do sedimento e tamanho do grão. Eles coletaram dados sobre a quantidade de nitrogênio e oxigênio na água em diferentes zonas, coletaram amostras de sedimentos de lagoas e coletaram longos núcleos de sedimentos para analisar as mudanças de nutrientes ao longo do tempo. Em seguida, eles mapearam tudo, prestando atenção especial à proporção entre a profundidade do sedimento e a profundidade da água.

"Esta nova abordagem de observar as unidades geomórficas dentro de um complexo de castores será útil para entender por que os castores reduziram o nitrogênio, ou metais pesados, ou a drenagem ácida de minas", disse Emily Fairfax, hidróloga e autodenominada "estudiosa de castores, se isso fosse uma coisa" na California State University-Channel Islands. Fairfax não estava envolvido no estudo.

A maior parte do nitrogênio entra nos tanques dos castores como nitrogênio dissolvido e particulado. Uma vez nos sedimentos da lagoa, o nitrogênio pode passar por transformações químicas em outras formas, como amônia, gás nitrogênio inerte ou gás reativo de dióxido de nitrogênio, que pode degradar o ozônio na atmosfera.

Os pesquisadores descobriram que a lagoa dos castores estava armazenando até 15% do nitrogênio que entrava, principalmente nos sedimentos da zona de remanso. A zona de remanso tem sedimentos ricos em orgânicos mais espessos e as baixas concentrações de oxigênio necessárias para que o nitrogênio se converta em gás nitrogênio inerte, que pode ser armazenado. Outras zonas, com menos sedimentos ou mais oxigênio, não conseguiram armazenar tanto nitrogênio. É a primeira correlação entre a geomorfologia em pequena escala de um viveiro de castores e o nitrogênio, e abre a porta para novas formas de avaliar nutrientes em viveiros de castores.